摻銅ZnS納米材料的制備及光學(xué)性質(zhì).pdf

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1、第23卷第5期半導(dǎo)體學(xué)報(bào)VOl.23NO.52002年5月CHINESEJOURNALOFSEMICONDUCTORSMay2002=================================================================摻銅ZnS納米材料的制備及光學(xué)性質(zhì)王靈玲桑文斌閔嘉華劉引烽陳宗高樊建榮(上海大學(xué)嘉定校區(qū)材料科學(xué)與工程學(xué)院上海201800D摘要:介紹了在聚乙烯醇襯底中利用離子絡(luò)合法制備未摻雜和摻銅的ZHS納米微粒.TEM圖表明ZHS納米微粒較均勻地分布在PVA襯底上粒徑在1*10Hm且具有類似體材料的立方結(jié)構(gòu).與未摻雜ZHS相比摻銅ZHS的紫外-

2、可見(jiàn)吸收光譜沒(méi)有明顯的變化;但PL光譜的發(fā)射峰卻從450Hm移到了480Hm左右這可能是由于ZHS的導(dǎo)帶和ZHS禁帶中銅的能級(jí)之間的躍遷造成的.2關(guān)鍵詞:納米微粒;摻銅ZHS;透射電鏡;光致發(fā)光PACC:7855E;7155G;6146中圖分類號(hào):O482-31文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):0253-4177(2002D05-0484-04來(lái)?yè)诫s的ZHS納米材料的研究逐漸成為熱點(diǎn)[2*7].1引言本文將報(bào)道采用離子絡(luò)合法研究制備鑲嵌在聚乙烯醇(pOlyViHylalcOhOl簡(jiǎn)稱PVAD基體中未摻雜半導(dǎo)體納米微粒顯示出與體材料截然不同的特和摻Cu的ZHS(ZHS=CuD納米微粒采用TEM和異性質(zhì)

3、如量子尺寸效應(yīng)~非定域量子相干效應(yīng)~量XRD觀測(cè)了它們的結(jié)構(gòu)和形貌研究了室溫下的紫子漲落和混沌~多體關(guān)聯(lián)效應(yīng)和非線性光學(xué)效應(yīng)等.外-可見(jiàn)(UVD吸收光譜~光致發(fā)光(PLD光譜初步在超高速的光運(yùn)算~光開(kāi)關(guān)~光信息存儲(chǔ)以及發(fā)光顯探討了PVA中ZHS=Cu納米微粒的發(fā)光機(jī)理.示等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景可望成為新一代固態(tài)電子~光電子器件的新材料.2實(shí)驗(yàn)當(dāng)前阻礙全色顯示應(yīng)用的主要問(wèn)題是難以獲得實(shí)用的藍(lán)光.利用無(wú)機(jī)體材料制備藍(lán)色電致發(fā)光所謂離子絡(luò)合法是利用均聚極性高分子材料的器件存在著發(fā)光弱~色度不純等問(wèn)題;有機(jī)薄膜電致高分子鏈上的極性基團(tuán)與過(guò)渡金屬陽(yáng)離子發(fā)生絡(luò)發(fā)光器件雖然發(fā)光效率高但存在壽命短的缺點(diǎn)

4、.而合隨后與極性基團(tuán)絡(luò)合的離子與硫~硒等陰離子半導(dǎo)體納米材料卻表現(xiàn)出獨(dú)特的性質(zhì)如量子尺寸反應(yīng)生成納米微粒.由于極性基團(tuán)在高分子鏈上是效應(yīng)這些獨(dú)特的性質(zhì)為制備高效率~高亮度~穩(wěn)定均勻~規(guī)則分布的通過(guò)選擇合適的高分子分子量和性好的藍(lán)色電致發(fā)光器件提供了可能.適當(dāng)?shù)母叻肿訕O性基團(tuán)就能得到尺寸適中的納米1994年BharagaVa等首次報(bào)道了過(guò)渡金屬離微粒.子摻雜半導(dǎo)體納米微粒ZHS=MH[1]具有獨(dú)特的光PVA薄膜中ZHS納米微粒的制備技術(shù)與以前報(bào)道的在甲殼胺等薄膜中的基本相同[8]學(xué)性質(zhì)并預(yù)計(jì)可能成為一種新的發(fā)光材料.摻雜納.將一定比米材料的出現(xiàn)為納米科學(xué)的研究開(kāi)辟了新的領(lǐng)域例的CuCl2和Z

5、HCl2加入PVA水溶液中控制pH引起了廣泛的重視.尤其是摻Cu的ZHS納米材料值[89]放入超聲儀中超聲振蕩使金屬離子與PVA在藍(lán)綠光顯示方面具有潛在的應(yīng)用前景.因此近年上的極性基團(tuán)OH充分絡(luò)合或在附近形成所謂國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(NO.69871017D王靈玲女1976年出生碩士研究生.研究方向?yàn)榘雽?dǎo)體納米發(fā)光材料.桑文斌男1947年出生教授博士生導(dǎo)師.研究方向?yàn)槲㈦娮觺光電子材料與器件.2001-09-15收到2001-12-20定稿Oc2002中國(guó)電子學(xué)會(huì)5期王靈玲等,摻銅ZnS納米材料的制備及光學(xué)性質(zhì)485的金屬離子團(tuán)[7]變的情況下微粒尺寸隨硫化時(shí)間的延長(zhǎng)而增大但.然后自然

6、干燥成膜.最后將負(fù)載有Zn2+離子的PVA薄膜浸入一定濃度的Na溶當(dāng)時(shí)間長(zhǎng)到一定程度比如大于1min后即使再延2S液使其硫化一定時(shí)間硫化過(guò)的薄膜再用去離子水長(zhǎng)時(shí)間尺寸增長(zhǎng)也并不明顯.這可能是受到高分子徹底漂洗以清除薄膜上的Na+-離子然后在網(wǎng)絡(luò)的限制作用也有可能是高分子膜上所負(fù)載的~Cl氮?dú)鈿夥罩凶匀桓稍锛纯傻玫借偳对赑VA薄膜金屬Zn離子團(tuán)接近耗盡所致.中的摻銅ZnS納米微粒簡(jiǎn)單表示為ZnS=Cu/表1納米微粒尺寸隨硫化時(shí)間變化情況PVA.未摻雜的ZnS納米微粒制備方法基本與摻銅Table1Diameterofnanoparticlesalongwiththe的類似不同的是在絡(luò)合時(shí)不加入

7、摻雜劑CuCl2.timeofreactionwithsodiumsulfide利用日立800透射電子顯微鏡(加速電壓為SampleNo.B578175kV)和D/max-1C型X射線衍射儀表征了鑲嵌Sulfurationtime20s60sB0min60minNanoparticlesdiameter/nm6788.5在PVA薄膜中ZnS納米微粒的形貌尺寸與結(jié)構(gòu).使用VarianDMS100S紫外-可見(jiàn)分光計(jì)表征納米P